Главная » 2014 » Июль » 28 » Скачать Собственные колебания криволинейных участков тонкостенных трубопроводов с протекающей жидкостью. Березнёв, Алексей Валерьевич бесплатно
03:50
Скачать Собственные колебания криволинейных участков тонкостенных трубопроводов с протекающей жидкостью. Березнёв, Алексей Валерьевич бесплатно
Собственные колебания криволинейных участков тонкостенных трубопроводов с протекающей жидкостью
Диссертация
Автор: Березнёв, Алексей Валерьевич
Название: Собственные колебания криволинейных участков тонкостенных трубопроводов с протекающей жидкостью
Справка: Березнёв, Алексей Валерьевич. Собственные колебания криволинейных участков тонкостенных трубопроводов с протекающей жидкостью : диссертация кандидата технических наук : 05.23.17 Тюмень, 2005 100 c. : 61 06-5/1208
Объем: 100 стр.
Информация: Тюмень, 2005
Содержание:
Введение
Глава 1 Обзор исследований в области колебаний трубопроводов
11 Решение задачи о собственных колебаниях трубопроводов в рамках теории стержней
111 Колебания прямолинейных трубопроводов
112 Колебания криволинейных участков трубопровода
113 Учет влияния скорости потока жидкости
12 Исследование собственных колебаний тонкостенных трубопроводов большого диаметра на основе теории оболочек
121 Собственные колебания замкнутых цилиндрических оболочек - прямолинейных трубопроводов большого диаметра
122 Собственные колебания замкнутой цилиндрической оболочки с потоком жидкости
123 Собственные колебания тороидальных оболочек и криволинейных участков незаполненного трубопровода
124 Приближенное решение в рамках теории оболочек задачи о колебаниях криволинейных участков трубопровода с потоком жидкости
13 Задачи, рассмотренные в диссертации
Глава 2 Уравнения движения криволинейного участка трубопровода с потоком жидкости
21 Постановка задачи
22 Уравнения движения тороидальной оболочки
23 Определение гидродинамического давления, вызванного потоком жидкости
Глава 3 Решение задачи о собственных колебаниях криволинейного участка трубопровода
31 Решение системы дифференциальных уравнений движения тороидальной оболочки
32 Методика определения частот собственных колебаний криволинейного участка трубопровода
Глава 4 Исследование собственных колебаний криволинейных участков трубопровода с потоком жидкости
41 Собственные колебания криволинейных участков стального трубопровода
42 Собственные колебания криволинейных участков трубопроводов из полиэтиленовых труб
43 Учет влияния внутреннего гидростатического давления на частоты собственных колебаний трубопроводов
44 Сравнение результатов исследований с имеющимися в литературе данными
5 Общие результаты и выводы
Введение:
Основным средством доставки нефти и нефтепродуктов от мест добычи или переработки к местам потребления являются магистральные трубопроводы. Трассы магистральных трубопроводов являются сложными, металлоемкими и дорогостоящими инженерными сооружениями. Наиболее ответственными элементами конструкции трубопровода являются его криволинейные участки, которые обеспечивают необходимую технологическую компоновку трубопровода и компенсацию температурных деформаций.
Расчеты трубопроводов на прочность и устойчивость регламентированы действующими нормами: в нефтяной и газовой промышленности - СНиП 2.05.06-85* «Магистральные трубопроводы» [84], в тепловой и атомной энергетике - ПНАЭ Г-7-002-86 «Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов» [74]. Однако в этих нормативных документах мало внимания уделено весьма важной составляющей обеспечения надежности при эксплуатации - его динамическому расчету. Так, например, в СНиП 2.05.06-85* всего-навсего рекомендуется произвести проверочный расчет надземных трубопроводов на резонанс при скоростях ветра, вызывающих колебания трубопровода с частотой, равной частоте его собственных колебаний (п. 8.40 СНиП). При этом трубопровод рекомендуется рассматривать как стержень (прямолинейный или криволинейный). В нормах ПНАЭ Г-7-002-86 указана более конкретная рекомендация - требование выполнения «условия отстройки» собственных частот трубопровода для первых трех форм колебаний от частот возбуждения. При этом собственные частоты трубопровода рекомендуется также определять по элементарной теории стержней.
Указанные нормативные требования явно устарели, учитывая общую тенденцию увеличения диаметров труб магистральных трубопроводов (до 1400 мм и более) и увеличение внутреннего давления в напорных трубопроводах до 10 МПа и выше. Такие трубы уже нельзя назвать стержнями и нельзя рассчитывать по стержневой теории. Современные тонкостенные трубопроводы большого диаметра являются тонкими оболочками, цилиндрическими или тороидальными, и к расчету этих трубопроводов, в том числе к динамическому расчету, следует привлекать теорию тонких оболочек и учитывать имеющееся внутреннее давление. Это позволит до некоторой степени приблизить расчетные схемы к реальным трубопроводам и поможет избежать многочисленные аварии, вызывающие большой материальный ущерб и нарушение экологической обстановки.
Другая проблема, связанная с совершенствованием динамического расчета трубопроводов и возникшая в связи с анализом крупной аварии Трансарабского трубопровода в середине прошлого века - учет влияния скорости потока протекающей в прямолинейном трубопроводе жидкости на частоты и формы его колебаний. Эта проблема была решена X. Эшли [107] в рамках стержневой теории и существенно уточнена в работе В.И. Феодосьева [92]. Дальнейшее совершенствование решения этой проблемы для прямолинейных и. криволинейных трубопроводов в виде прямых и криволинейных стержней с потоком жидкости отразилось в работах многих отечественных и зарубежных авторов. Эта же проблема для прямолинейного трубопровода, представленного в виде замкнутой цилиндрической оболочки с потоком жидкости, была решена во второй половине прошлого века A.C. Вольмиром [22]. Использование этого решения для определения частот и форм собственных колебаний криволинейных тонкостенных трубопроводов с протекающей жидкостью позволило лишь приближенно исследовать только слабоизогнутые трубопроводы. Поэтому задача исследования собственных колебаний тонкостенного криволинейного трубопровода с потоком жидкости как тороидальной оболочки является актуальной, имеющей и теоретическое и практическое значение.
В данной диссертации поставлена и решена задача - на основании теории оболочек исследовать частоты и формы собственных колебаний тонкостенных криволинейных напорных трубопроводов большого диаметра с протекающей жидкостью, представленных в виде тороидальных стальных и полиэтиленовых оболочек.
Автор выражает глубокую благодарность коллективу кафедры «Строительная механика» Тюменского Архитектурно-Строительного Университета, научному руководителю - доценту Соколову Владимиру Григорьевичу, профессору Мальцеву Льву Евгеньевичу, доценту Лободенко Елене Ивановне, за заботу и постоянное внимание к работе над диссертацией.
